本论文系统的总结了对压缩状态下氢的研究现状及研究意义,介绍了目前比较常用的理论方法,尤其是本文研究所用的蒙特卡洛方法。应用改造的刚球模型,将氢同位素氕和氘分子放置与椭球势阱中,通过改变椭球体积模拟分子在压力下状态,采用变分蒙特卡洛和扩散蒙特卡洛方法,对压力下两种同位素分子进行了研究,并发现:1.确定了氢的第Ⅱ相与第Ⅲ相相边界,得到了氘的相边界对应压强高于氕,验证了氢相图同位素差异。2.发现了一系列数值依赖关系:对于处于某一相的特定相同位素氢分子,总能量及压强与摩尔密度成线性关系,分子键长与压强呈指数关系。3.得到了原子核动能在所研究的范围内基本上为电子动能的1/1000 量级。4.发现了氢在低压区可能存在一次未见报道的由键长变化规律改变引起的相变;及25 GPa以下氘分子键长,随压力增加而增加的反常效应。5.发现了 350 GPa左右,质子移动平均步长与电子移动平均步长之比出现了一次跃变,这可能对应着氢的第Ⅲ相与后续相的相变。本工作对理解氢的同位素效应、压力下状态方程、及对其他无法考虑氢的电声子相互作用的计算模拟误差估计有一定的价值。